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當前車載網(wǎng)絡的困境與處理方案

出處:中國科學院電工研究所 發(fā)布于:2011-09-02 19:34:06

 

 

     

       隨著電子技術(shù)、信息技術(shù)在汽車中的融合,以燃油電子噴射(簡稱EFI或EGI系統(tǒng))、電子防抱死剎車系統(tǒng)(ABS)、電子制動力分配系統(tǒng)(EBD)、電控轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)(EPS)、自動變速器(裝有自動變速器的汽車能根據(jù)路面狀況自動變速變矩)、電子行駛穩(wěn)定系統(tǒng)(EPS)......等集機械、電氣和電子一體為代表的現(xiàn)代汽車技術(shù)由價格高昂的轎車應用逐漸滲透到面向百姓的家庭轎車之中,與這些技術(shù)密切相關(guān)的車載網(wǎng)絡也隨之進入家庭轎車之中。據(jù)作者統(tǒng)計,近兩年在中國下線,售價在6~20萬之間的轎車中都能發(fā)現(xiàn)車載網(wǎng)絡的綜影。圖1是上海大眾汽車有限公司2002年推出的POLO轎車上海大眾汽車有限公司經(jīng)過精心策劃和多年準備,與德國大眾汽車公司同時分別向歐洲和中國用戶同步推出了全新開發(fā)的第四代1.4L 兩廂POLO 轎車,中國老百姓在時間內(nèi)感受到了世界緊湊型轎車的驚世風采。時隔不久,更具震撼力的1.6L 新POLO 再讓人們領(lǐng)略了駕駛的樂趣以及在速度的天地里逆風飛揚的瀟灑。短短一年時間," 神奇小子"POLO 的一舉一動吸引著無數(shù)關(guān)注的目光,展現(xiàn)著同步的神奇魅力。車載網(wǎng)絡是指通過某種通訊協(xié)議,借助雙絞線、同軸電纜或光纖等通訊介質(zhì),將汽車中各種電控單元、智能傳感器智能儀表等相互連接,協(xié)同工作。上車載網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。

      圖1中,POLO轎車中兩條獨立車載網(wǎng)絡實現(xiàn)了整車信息的共享,一條車載網(wǎng)絡服務于動力系統(tǒng),它將發(fā)動機控制、自動變速箱、ABS、安全氣囊和防盜控制等與汽車動力系統(tǒng)密切相關(guān)的部件連到一起,實現(xiàn)了整車動力系統(tǒng)的信息共享;另一條車載網(wǎng)絡服務于舒適系統(tǒng),它將與人們舒適度相關(guān)的車身電子系統(tǒng)連接到了一起,實現(xiàn)了整車車身電子系統(tǒng)的信息共享;組合儀表集中了兩條車載網(wǎng)絡的信息,用于整車信息的人機交互;而兩條車載網(wǎng)絡中的信息共享則通過車載網(wǎng)絡控制單元實現(xiàn)。

       車載網(wǎng)絡優(yōu)點:

實現(xiàn)了性能、功耗以及電子控制單元(ECU)成本的優(yōu)化,惠及車身控制模塊、車內(nèi)溫度控制、座椅控制、電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)、自適應照明、雨量/ 光強傳感器、泊車輔助及傳輸模塊等廣泛的車載應用。 不過一般應用的比較少

      在目前售價不到十萬人民幣的POLO中,從整車動力系統(tǒng)到與人們舒適相關(guān)的車身系統(tǒng)大量采用車載網(wǎng)絡,這說明車載網(wǎng)絡己由服務于奔馳、寶馬等轎車的專用技術(shù),轉(zhuǎn)化為服務于普通家庭轎車的通用技術(shù)。

     二、網(wǎng)絡技術(shù)己用于量產(chǎn)的自主研發(fā)產(chǎn)品

      車載網(wǎng)絡主要有:CAN、Byteflight、FlexRay、LIN、MOST、IDB-1394,其中,F(xiàn)lexRay還沒有正式發(fā)布,據(jù)道Byteflight目前僅用在寶馬公司2002年3月上市的BWM-7系列轎車中,在量產(chǎn)的汽車中還沒有發(fā)現(xiàn)LIN蹤影;而MOST和IDB-1394是應用于車載電子設備的多媒體應用。在己量產(chǎn)的汽車中,只有CAN應用廣泛。(CAN是控制器局域網(wǎng)絡(Controller Area Network, CAN)的簡稱,是由研發(fā)和生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品著稱的德國BOSCH公司開發(fā))

      如果不局限于汽車,CAN在中國的應用己有近十年的歷史,在這十多年中,國內(nèi)各個行業(yè)都有CAN應用成功的實例,上個世紀九十年代末至今,CAN應用于己量產(chǎn)的自主研發(fā)產(chǎn)品有:在北京和利時公司DCS2000集散控制系統(tǒng)中,CAN用于控制站內(nèi)部I/O(輸入/輸出)模塊之間的信息交互;在清華大學電機系的TH-3變電站微機保護系統(tǒng)中,CAN用于變電站內(nèi)部微機保護裝置之間的通信;國家863重大電動汽車專項將車載網(wǎng)絡作為一個子項目進行研究,目前從事該項目的課題組己成功地研發(fā)出用于CAN車載網(wǎng)絡規(guī)劃和測試的一系列專用儀器設備;......。從1995年作者開發(fā)成功CAN應用系統(tǒng)至今,由作者親自設計的CAN應用系統(tǒng),并投入實際應用的不少于1萬個CAN節(jié)點。這些成功的實例說明CAN在國內(nèi)己不再是高不可攀的技術(shù)難題。


  
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